CVD-SiC areng õhukestest kilekatetest puistematerjalideni

Kõrge puhtusastmega materjalid on pooljuhtide tootmiseks hädavajalikud. Need protsessid hõlmavad äärmist kuumust ja söövitavaid kemikaale. CVD-SiC (Chemical Vapor Deposition Silicon Carbide) tagab vajaliku stabiilsuse ja tugevuse. Nüüd on see oma kõrge puhtuse ja tiheduse tõttu esmane valik täiustatud seadmete osade jaoks.

1. CVD-tehnoloogia põhiprintsiibid

CVD tähistab Chemical Vapor Deposition. See protsess tekitab gaasifaasi keemiliste reaktsioonide käigus tahkeid materjale. Tootjad kasutavad tavaliselt orgaanilisi lähteaineid, nagu metüültriklorosilaan (MTS). Vesinik toimib selle segu kandegaasina.

Protsess toimub reaktsioonikambris, mida kuumutatakse vahemikus 1100 °C kuni 1500 °C. Gaasilised molekulid lagunevad ja rekombineeruvad kuumal substraadi pinnal. Beeta-SiC kristallid kasvavad kiht-kihilt, aatom-aatomilt. See meetod tagab ülikõrge keemilise puhtuse, mis sageli ületab 99,999%. Saadud materjal saavutab teoreetilistele piiridele väga lähedase füüsikalise tiheduse.

2. SiC katted grafiitalustel

Pooljuhtide tööstus kasutab grafiiti selle suurepäraste soojusomaduste tõttu. Grafiit on aga poorne ja heidab kõrgel temperatuuril osakesed maha. Samuti võimaldab see gaasidel kergesti imbuda. Tootjad lahendavad need probleemid CVD-protsessiga. Nad sadestavad grafiidi pinnale õhukese SiC kile. Selle kihi paksus on tavaliselt 100 μm kuni 200 μm.

Kate toimib füüsilise barjäärina. See takistab grafiidiosakeste saastumist tootmiskeskkonda. Samuti on see vastupidav söövitavate gaaside nagu ammoniaagi (NH3) erosioonile. Peamine rakendus on MOCVD Susceptor. See disain ühendab grafiidi termilise ühtluse ja ränikarbiidi keemilise stabiilsuse. See hoiab epitaksiaalse kihi kasvu ajal puhtana.

3. CVD-ga deponeeritud hulgimaterjalid

Mõned protsessid nõuavad erakordset erosioonikindlust. Teised peavad substraadi täielikult eemaldama. Sellistel juhtudel on Bulk SiC parim lahendus. Puistesadestamine nõuab reaktsiooniparameetrite väga täpset kontrolli. Paksude kihtide kasvatamiseks kestab ladestustsükkel palju kauem. Need kihid ulatuvad mitme millimeetri või isegi sentimeetri paksuseni.

Insenerid eemaldavad algse substraadi, et saada puhas ränikarbiidist osa. Need komponendid on kuivsöövitusseadmete jaoks üliolulised. Näiteks fookusrõngas on otsese kokkupuutega suure energiasisaldusega plasmaga. Puiste CVD-SiC lisandite sisaldus on väga madal. See pakub suurepärast vastupidavust plasma erosioonile. See pikendab oluliselt seadmete osade eluiga.

4. CVD protsessi tehnilised eelised

CVD-SiC edestab traditsioonilisi presspaagutatud materjale mitmel viisil:

Kõrge puhtusastmega:Gaasifaasi prekursorid võimaldavad sügavpuhastust. Materjal ei sisalda metallilisi sideaineid. See hoiab ära metalliioonide saastumise vahvli töötlemise ajal.

Tihe mikrostruktuur:Aatomite virnastamine loob mittepoorse struktuuri. Selle tulemuseks on suurepärane soojusjuhtivus ja mehaaniline kõvadus.

Isotroopsed omadused:CVD-SiC säilitab ühtlase jõudluse igas suunas. See talub keerulistes töötingimustes termilise stressi põhjustatud rikkeid.

CVD-SiC tehnoloogia toetab pooljuhtide tööstust nii katete kui ka puistestruktuuride kaudu. Vetek Semiconductoris järgime materjaliteaduse uusimaid edusamme. Oleme pühendunud kvaliteetsete ränikarbiidi lahenduste pakkumisele tööstusele.